SMART LED veřejné osvětlení je rozhodujícím faktorem při budování inteligentních měst

Chytré LED veřejné osvětlení dnes neslouží jen k tomu, aby bylo na ulici vidět. Svítidla připojená do sítě dokážou šetřit energii, hlásit poruchy a sbírat data o dění ve městě. V článku najdete tři hlavní důvody, proč je inteligentní LED osvětlení jedním z hlavních katalyzátorů internetu věcí (IoT) a rozvoje chytrých měst, a praktické rady, jak s ním může začít i menší obec.

Co je chytré veřejné osvětlení

Klasické pouliční osvětlení se rozsvítí podle soumrakového spínače nebo hodin a celou noc svítí stejným výkonem. Chytré (SMART) LED veřejné osvětlení má navíc v každém svítidle nebo v rozvaděči řídicí modul, který komunikuje s centrálním systémem. Díky tomu lze každé svítidlo samostatně zapnout, ztlumit, sledovat jeho spotřebu a stav.

Celý systém se obvykle skládá ze tří částí:

• LED svítidla s řiditelným driverem – umožňují plynulé stmívání a hlášení provozních údajů. Vhodné typy najdete v kategorii LED chytré veřejné osvětlení.
• Komunikační síť – bezdrátová nebo po napájecím vedení, která propojí svítidla s řídicím systémem.
• Řídicí software (cloud) – v jediné aplikaci zobrazuje mapu svítidel, poruchy, spotřebu a umožňuje nastavit časové plány stmívání.

Základní parametry samotných svítidel, tedy světelný tok, optiku, teplotu chromatičnosti a krytí, vysvětluje průvodce Jak vybrat správné LED veřejné osvětlení.

1. Konektivita: svítidla jako síť města

Existuje argument, že jsme už dostatečně propojeni. Máme sociální sítě, chytré telefony, blogovací platformy a celý internet je synonymem pro konektivitu. Opravdu potřebujeme víc? Správná odpověď je ano – jen jde o jiný druh propojení, než na jaký jsme zvyklí z telefonů.

Zamyslete se nad svou každodenní cestou do práce. Kolik pouličních světel uvidíte mezi domovem a pracovištěm? Je jich hodně. Představte si, že každé jednotlivé svítidlo má zabudovanou technologii, která mu umožňuje připojení k jedinému cloudovému řešení. Takto by mohlo v reálném čase posílat na centrální servery data, ze kterých se dají získat městské informace, například hustota provozu, teplota nebo úroveň jasu. A ještě lépe: všechny tyto údaje lze odesílat a kontrolovat prostřednictvím jediné aplikace.

Městské úřady mohou tyto informace okamžitě, a dokonce automatizovaně využít. Například:

• snížit spotřebu energie v zónách s nižším provozem aut a chodců,
• rychle opravit nefunkční svítidla, protože porucha se ohlásí sama,
• přizpůsobovat teplotu chromatičnosti a intenzitu světla v průběhu večera a noci pro vyšší bezpečnost a pohodlí na silnicích a chodnících,
• připojit na stožáry další senzory, například pro sledování dopravy nebo kvality ovzduší.

Veřejné osvětlení je navíc jedním z nejvhodnějších nosičů konektivity, protože jeho stožáry stojí v celém městě, mají přívod elektřiny a jsou rozmístěné v pravidelných vzdálenostech. Na rozdíl od nové infrastruktury tedy není nutné hledat místa ani budovat napájení.

Výrobci SMART LED osvětlení musí prokazovat své schopnosti a přicházet s aktuálními technologickými řešeními. Jen tak lze držet krok s měnícími se potřebami měst i jejich obyvatel. Pro obec je důležité, aby zvolený systém byl otevřený a neuzavřel ji do řešení jediného dodavatele.

2. Energetická účinnost

Snižování spotřeby energie a uhlíkové stopy patří k hlavním cílům měst i státních úřadů. Veřejné osvětlení je přitom jednou z největších položek spotřeby elektřiny, kterou obec sama platí. Často citované odhady uvádějí, že může tvořit až 40 % spotřeby elektřiny města. S růstem měst je jasné, že urbanisté a úřady hledají nové způsoby, jak tuto zátěž snížit.

Je prokázáno, že energie potřebná pro napájení zastaralých zdrojů světla, jako jsou rtuťové a sodíkové výbojky, je výrazně vyšší než u LED. V praxi se ukazuje, že přechod na LED technologii ušetří minimálně 40 % celkové energie na osvětlení. Zpráva skupiny Climate Group uvedla, že samotné LED veřejné osvětlení dosáhlo úspor energie mezi 40 a 60 % a tuto hodnotu lze dále zvýšit v kombinaci s inteligentním řízením.

Odkud se další úspora bere? Chytré řízení umožňuje svítit jen tolik, kolik je v danou chvíli potřeba:

Popularita LED osvětlení od jeho uvedení na trh stále roste. SMART LED veřejné osvětlení je ovšem ještě o krok dál. Pokud se města chtějí stát skutečně chytrými, musí vyřešit konektivitu pro IoT. To znamená vyšší nasazení inteligentního LED osvětlení a v důsledku i méně emisí skleníkových plynů. Srovnání LED s výbojkami najdete v článku Veřejné osvětlení – srovnání.

Příklad výpočtu úspory stmíváním

Následující modelový příklad ukazuje, jak velký vliv má noční útlum. Hodnoty jsou ilustrativní, skutečné výsledky závisí na konkrétních svítidlech a provozu.

• LED svítidlo s příkonem 40 W svítí asi 4 000 hodin ročně. Bez řízení spotřebuje 40 W × 4 000 h = 160 kWh za rok.
• Pokud se mezi 23. a 5. hodinou (6 hodin denně, tedy asi 2 190 hodin ročně) ztlumí na 50 %, ušetří se 20 W × 2 190 h ≈ 44 kWh za rok.
• Úspora tak činí přibližně 27 % spotřeby LED svítidla. U ulice se 100 svítidly jde o zhruba 4 400 kWh ročně.

3. Hospodářský růst a atraktivita města

Ne vždy to říkáme na rovinu, ale téměř všechna obchodní rozhodnutí se odvíjejí od jediného faktoru – ekonomického přínosu. Jak tedy nasazení inteligentního LED osvětlení pomáhá ekonomice města? Existují dva faktory: snížená spotřeba energie s následnou úsporou nákladů (o té byla řeč výše) a cestovní ruch.

Kvalitní a řiditelné LED osvětlení zvyšuje přitažlivost budov, mostů, náměstí i celých čtvrtí. Efektní design svítidel a možnost řídit barvy v milionech odstínů dělají urbanistické projekty esteticky příjemnějšími a mění je v turisticky atraktivní místa, a to venku i v interiérech společenských prostor. Pro nasvícení fasád a objektů se používají například RGB LED reflektory.

Představte si některé z hlavních turistických atrakcí světa. Například budova Sydney Opera House v Austrálii patří k nejnavštěvovanějším místům v zemi a studie společnosti Deloitte odhadla její kulturně-turistickou hodnotu na 4,6 miliardy australských dolarů. Co zdůrazňuje její architekturu a přináší život do tohoto kulturního skvostu? Světlo, samozřejmě.

Právě LED osvětlení nabízí nejširší možnosti řízení a změny barev, díky kterým lze architektonické stavby oživit a při každé příležitosti je nasvítit jinak.

Lidé mají rádi velkolepé světelné show. Popularita festivalů a akcí postavených na oslavě světla a jeho efektů celosvětově roste. Příkladem je pražský festival SIGNAL, který přitahuje velké množství návštěvníků.

Podobnou cestou jdou i města, která si dala ambiciózní klimatické cíle. Inspiraci najdete v článku Kodaň chce být uhlíkově neutrálním městem. Pomáhá jí k tomu LED.

Jak chytré osvětlení zavést v obci

Urbanisté musí reálně počítat s budoucností, ve které bude inteligentní LED osvětlení hrát důležitou roli v rozvoji chytrých měst, systémů internetu věcí a udržitelného růstu městských aglomerací. Pro menší obec to ale neznamená nutnost vybudovat celý systém najednou. Osvědčený postup vypadá takto:

1. Pasportizace – zjistěte, kolik svítidel a jakých typů obec má, v jakém stavu jsou stožáry a rozvaděče a kolik osvětlení stojí.
2. Světelně-technický návrh – pro každou komunikaci se určí třída osvětlení a navrhnou svítidla, jejich výkon a rozmístění podle ČSN EN 13201.
3. Výběr řízení – rozhodněte, zda stačí jednoduchý noční útlum naprogramovaný přímo v driveru, nebo zda chcete plně dálkově řízený systém.
4. Postupná výměna – začněte úsekem s nejstaršími svítidly nebo nejvyšší spotřebou. Svítidla připravená na řízení lze propojit i později.
5. Financování – prověřte aktuální dotační výzvy. Svítidla vhodná pro dotační projekty najdete v kategorii LED veřejné osvětlení pro dotační programy a přehled programů v článku Přehled dotačních programů.

Samotnou montáž popisuje Praktický průvodce instalací veřejného LED osvětlení. Kompletní nabídku svítidel najdete v kategorii LED veřejné osvětlení.

Nejčastější chyby

1. Výměna svítidel bez návrhu. Svítidlo „kus za kus“ často vede k přesvícení nebo naopak k tmavým místům mezi stožáry.
2. Uzavřený systém jednoho výrobce. Pokud řízení nepodporuje otevřené standardy, obec je později závislá na jediném dodavateli.
3. Příliš studené světlo. V obytných ulicích je vhodnější teplejší bílá kolem 3 000 K, v chráněných oblastech 2 700 K a méně.
4. Útlum pod požadovanou třídu. Úspora energie nesmí jít na úkor bezpečnosti chodců a řidičů.
5. Zapomenutá údržba dat. Chytrý systém má smysl jen tehdy, když někdo hlášení poruch a spotřebu skutečně sleduje.

Časté otázky

Shrnutí

Chytré LED veřejné osvětlení propojuje město do jedné sítě, ušetří minimálně 40 % energie oproti starým výbojkám a díky řízení i více. Zároveň zvyšuje atraktivitu města. Začněte pasportizací a světelně-technickým návrhem, vybírejte svítidla připravená na řízení a útlum nastavte tak, aby komunikace stále splňovala požadovanou třídu osvětlení.

Kam dál